(57)【要約】【課題】耐火性能に優れた木質セメント板、及び生産性に優れた該木質セメント板の製造方法を提供する。【解決手段】セメント系無機材と、木質補強材と、ゾノトライトを含有する表層を表面に有し、該表層の固形分は板全体の固形分の１０〜５０質量％であり、該表層の木質補強材は、該セメント系無機材で覆われ、更にその上を該ゾノトライトで覆われている複層構造の木質セメント板、及び、該表層を形成する表層用原料混合物の製造が、該木質補強材を分散させた後に、該セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行い、該表層用原料混合物を散布してマットを製造し、該マットをプレス、硬化養生する製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複層構造の木質セメント板であって、
上記木質セメント板の表面には、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する表層が形成されており、
上記表層の固形分は、上記木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％であり、
上記表層の木質補強材は、上記セメント系無機材で被覆され、更にその上を上記ゾノトライトで被覆されている
ことを特徴とする木質セメント板。
【請求項２】
請求項１に記載の木質セメント板であって、
上記木質セメント板の裏面には、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する裏層が形成されており、
上記裏層の固形分は、上記木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％であり、
上記裏層の木質補強材は、上記セメント系無機材で被覆され、更にその上を上記ゾノトライトで被覆されている
ことを特徴とする木質セメント板。
【請求項３】
複層構造の木質セメント板であって、
上記木質セメント板の全ての層は、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有し、
全ての層の木質補強材は、上記セメント系無機材で被覆され、更にその上を上記ゾノトライトで被覆されている
ことを特徴とする木質セメント板。
【請求項４】
表層と芯層からなる複層構造の木質セメント板の製造方法であって、
セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、型板の上に散布して、表層用マットを製造する工程と、
セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、上記表層用マットの上に散布して、該表層用マットの上に芯層用マットを製造する工程と、
得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程とを有し、
上記表層用原料混合物の固形分を、木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％とし、
上記表層用原料混合物の製造が、上記木質補強材を分散させた後に、上記セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行う
ことを特徴とする木質セメント板の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の木質セメント板の製造方法であって、
得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程の前に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、前記芯層用マットの上に散布して、該芯層用マットの上に裏層用マットを製造する工程を有し、
上記裏層用原料混合物の固形分を、木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％とし、
上記裏層用原料混合物の製造が、上記木質補強材を分散させた後に、上記セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行う
ことを特徴とする木質セメント板の製造方法。
【請求項６】
表層と芯層からなる複層構造の木質セメント板の製造方法であって、
セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、型板の上に散布して、表層用マットを製造する工程と、
セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、上記表層用マットの上に散布して、該表層用マットの上に芯層用マットを製造する工程と、
得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程とを有し、
上記表層用原料混合物及び芯層用原料混合物の製造が、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行う
ことを特徴とする木質セメント板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の木質セメント板の製造方法であって、
得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程の前に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、前記芯層用マットの上に散布して、該芯層用マットの上に裏層用マットを製造する工程を有し、
上記裏層用原料混合物の製造が、上記木質補強材を分散させた後に、上記セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行う
ことを特徴とする木質セメント板の製造方法。
【請求項８】
表層と芯層からなる複層構造の木質セメント板の製造方法であって、
セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、搬送板の上に散布して、芯層用マットを製造する工程と、
セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、上記芯層用マットの上に該表層用原料混合物を散布して、該芯層用マットの上に表層用マットを製造する工程と、
得られた積層マットの上に型板を積載し、プレス、硬化養生する工程とを有し、
上記表層用原料混合物の固形分を、木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％とし、
上記表層用原料混合物の製造が、上記木質補強材を分散させた後に、上記セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行う
ことを特徴とする木質セメント板の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の木質セメント板の製造方法であって、
上記芯層用原料混合物を散布する前の上記搬送板の上に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、散布する工程を有し、
上記裏層用原料混合物の固形分を、木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％とし、
上記裏層用原料混合物の製造が、上記木質補強材を分散させた後に、上記セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行う
ことを特徴とする木質セメント板の製造方法。
【請求項１０】
表層と芯層からなる複層構造の木質セメント板の製造方法であって、
セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、搬送板の上に散布して、芯層用マットを製造する工程と、
セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、上記芯層用マットの上に該表層用原料混合物を散布して、該芯層用マットの上に表層用マットを製造する工程と、
得られた積層マットの上に型板を積載し、プレス、硬化養生する工程とを有し、
上記表層用原料混合物及び芯層用原料混合物の製造が、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行う
ことを特徴とする木質セメント板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の木質セメント板の製造方法であって、
上記芯層用原料混合物を散布する前の上記搬送板の上に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、散布する工程を有し、
上記裏層用原料混合物の製造が、上記木質補強材を分散させた後に、上記セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行う
ことを特徴とする木質セメント板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント系無機材と、木質補強材と、ゾノトライトとからなる層を有する複層構造の木質セメント板、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、セメントなどのセメント系無機材と、パルプなどの木質補強材とを主成分とする木質セメント板がある。この木質セメント板は比重が高く、曲げ強度、耐凍結融解性能などの物性に優れる。しかし、近年、耐火性に対する関心が高く、耐火性能の向上が求められている。
【０００３】
そのため、様々な材料を配合することが検討されている。
たとえば、特許文献１には、ケイ酸質原料と石灰原料とを含むスラリーを高温高圧下で反応せしめて、ケイ酸カルシウム反応により生成した水和物であるゾノトライトと、セメント系無機材と、木質補強材とからなる無機質板状体が記載されている。
【０００４】
ゾノトライトは約１０００℃まで分解しない構造であり、木質セメント板の耐火性能を向上させる材料であるが、上述したように、ゾノトライトはケイ酸質材料と石灰材料とを含むスラリーを高温高圧下で反応せしめて合成するので、得られるゾノトライト生成物は通常スラリーである。
【０００５】
特許文献１の製造方法は、原料を水の中に混合して原料スラリーとし、ハチェック方式、フローオン方式などの湿式方式により抄造してマットを製造し、得られたマットをプレス脱水する、湿式製法と呼ばれる製造方法である。ゾノトライトは通常スラリーであるため、湿式製法での使用に適しているが、湿式製法は大量の水を使用するとともに、抄造及び脱水を行うので、大量の排水が発生し、かつ、原料の一部が排水とともに流出しやすい。そのため、該排水は凝集剤などにより凝集沈殿処理を行わなければならず、大規模な排水処理設備が必要となるとともに、排水の処理に費用がかかる。また、セメント系無機材を水に混合するとカルシウムが溶出するので、原料スラリー及び排水を搬送する配管や、原料スラリーを抄造する設備や、プレス脱水を行う設備は、セメント系無機材に起因する詰まりを起こしやすい。
【０００６】
別の製造方法として、使用する水の量を原料の硬化に寄与する必要最小限の量とする、乾式製法と呼ばれる製造方法があり、該乾式製法は特許文献２に記載されている。乾式製法では、各原料を低含水率の状態で混合するとともに、原料の硬化に寄与する必要最小限の量の水を加えて原料混合物を製造し、得られた原料混合物を型板又は搬送板の上に散布してマットを製造し、該マットをプレス、硬化養生することにより木質セメント板を製造するので、湿式製法に比べると、製造において発生する排水の量は極めて少なく、排水処理設備は小規模で良く、排水の処理費は極めて安い。また、原料が排水とともに流出することがなく、セメント系無機材に起因する詰まりも発生しにくい。
しかし、乾式製法にゾノトライトのスラリーを配合すると、ゾノトライトは通常スラリーであるため、マットをプレスした際に、マットの含水率が高すぎて脱水割れを起こす、硬化後の型板脱型の際に、板の含水率が高すぎて曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生する。
【０００７】
ゾノトライトを乾式製法で使用するため、ゾノトライトの乾燥品が用いられることがある。しかし、ゾノトライトは針状結晶物であり、乾燥時の凝集が著しいので、ミルなどで粉砕することで粉末化させなければならず、大規模な設備が必要になるとともに、エネルギーコストが高くなり、処理時間も長い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２３８３９７号公報
【特許文献２】特開２０００−１６８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、耐火性能に優れた木質セメント板、及び生産性に優れた該木質セメント板の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の複層構造の木質セメント板を提供する。
まず第１の複層構造の木質セメント板は、表面に形成された表層が、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有しており、該表層の固形分は全体の固形分の１０〜５０質量％であり、該表層の木質補強材は、該セメント系無機材で覆われ、更にその上を該ゾノトライトで覆われていることを特徴とする。また、該木質セメント板の裏面には、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有し、固形分は全体の固形分の１０〜２５質量％であり、含有される該木質補強材は、該セメント系無機材で覆われ、更にその上を該ゾノトライトで覆われている裏層を有しても良い。
本発明の別の複層構造の木質セメント板は、該木質セメント板の全ての層は、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有し、全ての層の木質補強材は、該セメント系無機材で被覆され、更にその上を該ゾノトライトで被覆されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、表層と芯層からなる複層構造の木質セメント板の製造方法として、複数の製造方法を提供するものである。
まず第１の製造方法は、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、型板の上に散布して、表層用マットを製造する工程と、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、該表層用マットの上に散布して、該表層用マットの上に芯層用マットを製造する工程と、得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程とを有し、該表層用原料混合物の固形分を、木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％とし、該表層用原料混合物の製造が、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行うことを特徴とする。また、本製造方法においては、得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程の前に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、該芯層用マットの上に散布して、該芯層用マットの上に裏層用マットを製造する工程を有し、該裏層用原料混合物の固形分を、木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％とし、該裏層用原料混合物の製造が、該木質補強材を分散させた後に、該セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行うようにすることもできる。
第２の製造方法は、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、型板の上に散布して、表層用マットを製造する工程と、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、該表層用マットの上に散布して、該表層用マットの上に芯層用マットを製造する工程と、得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程とを有し、該表層用原料混合物及び芯層用原料混合物の製造が、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行うことを特徴とする。また、本製造方法においては、得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程の前に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、該芯層用マットの上に散布して、該芯層用マットの上に裏層用マットを製造する工程を有し、該裏層用原料混合物の製造が、該木質補強材を分散させた後に、該セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行うようにすることもできる。
第３の製造方法は、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、搬送板の上に散布して、芯層用マットを製造する工程と、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、該芯層用マットの上に該表層用原料混合物を散布して、該芯層用マットの上に表層用マットを製造する工程と、得られた積層マットの上に型板を積載し、プレス、硬化養生する工程とを有し、該表層用原料混合物の固形分を、木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％とし、該表層用原料混合物の製造が、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行うことを特徴とする。また、本製造方法においては、該芯層用原料混合物を散布する前の搬送板の上に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、散布する工程を有し、該裏層用原料混合物の固形分を、木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％とし、該裏層用原料混合物の製造が、該木質補強材を分散させた後に、該セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行うようにすることもできる。
第４の製造方法は、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、搬送板の上に散布して、芯層用マットを製造する工程と、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、該芯層用マットの上に該表層用原料混合物を散布して、該芯層用マットの上に表層用マットを製造する工程と、得られた積層マットの上に型板を積載し、プレス、硬化養生する工程とを有し、該表層用原料混合物及び芯層用原料混合物の製造が、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行うことを特徴とする。また、本製造方法においては、芯層用原料混合物を散布する前の該搬送板の上に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、散布する工程を有し、該裏層用原料混合物の製造が、該木質補強材を分散させた後に、該セメント系無機材の粉体を添加して混合し、その後、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加して混合することにより行うようにすることもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、耐火性能に優れた木質セメント板、及び生産性に優れた該木質セメント板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１４】
本発明の木質セメント板は、セメント系無機材と、木質補強材と、ゾノトライトとからなる。
【００１５】
セメント系無機材としては、ポルトランドセメント、早強セメント、アルミナセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、シリカセメントなどのセメントや、スラグなどがあり、いずれか１種を使用しても良いし、２種類以上併用しても良いが、少なくともセメントのいずれかを使用することが好ましい。なお、本発明では粉体品を使用する。
【００１６】
木質補強材としては、木粉、木毛、木片、木質パルプ、木質繊維、木質繊維束、故紙、マイクロフィブリルセルロースなどがあり、いずれか１種を使用しても良いし、２種類以上併用しても良い。竹繊維、麻繊維、バガス、モミガラ、稲わらなどのリグノセルロースを主成分とする材料を混合しても良い。好ましい木質補強材としては、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜２０．０mm、アスペクト比（長さ／厚み）２０〜３０の木片、直径０．１〜２．０mm、長さ２．０〜３５．０mmの分枝及び／又は彎曲及び／又は折曲した木質繊維束がある。
【００１７】
ゾノトライトは、ケイ酸質材料と石灰質材料とを含むスラリーを高温高圧下で反応させて、ケイ酸カルシウム反応により生成した水和物であり、ケイ酸質材料とは、珪砂、珪石粉、珪藻土、シリカフューム、長石類、粘土鉱物、フライアッシュなどのＳｉＯ２を主成分とするものであり、石灰質材料とは、生石灰、消石灰などのＣａＯを主成分とするものである。
これら上記ケイ酸質材料と石灰質材料とを水に分散させてスラリーとし、該スラリーを加圧下で攪拌しながら加熱すると、ケイ酸カルシウム反応により、該スラリー中にケイ酸カルシウム水和物が生成する。該ケイ酸カルシウム水和物がゾノトライトである。
より詳しくは、ケイ酸質材料に含まれるＳｉＯ２と、石灰質材料に含まれるＣａＯとのモル比をＳｉＯ２：ＣａＯ＝７：３〜３：７の範囲とし、スラリーの固形分濃度は５〜４０質量％とし、圧力１．０〜２．２ＭＰａ、温度１７０〜２２０℃のオートクレーブ中で攪拌しながら、１〜１２時間反応させて、ゾノトライトを生成する。
そして、得られたゾノトライトを濾過機、遠心分離機、フィルタープレス、スクリュープレスなどにより脱水して、ゾノトライトの濃度が１０〜３０％である脱水ケーキを得て、該脱水ケーキを使用する。
【００１８】
その他、本発明においては、水ガラス、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、炭酸ナトリウム、ミョウバンなどの１種又は２種以上からなる硬化促進剤を使用することができる。
【００１９】
また、本発明においては、珪砂、珪石粉、珪藻土、シリカフューム、長石類、粘土鉱物、フライアッシュなどのケイ酸質材料や、パーライト、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、膨張頁岩、膨張粘土、焼成珪藻土などの無機質軽量体を使用することができるが、いずれも粉体品である。
【００２０】
更に所望なれば、マイカ、バーミキュライトなどの鉱物や、ワックス、パラフィン、シリコン、コハク酸、高級脂肪酸の金属塩などの防水剤や、ナイロン、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、ポリウレタン繊維、ガラス繊維などの化学繊維や、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどの水性糊料、スチレン−ブタジエンラテックス、アクリル樹脂エマルジョンなどの合成樹脂エマルジョンの強化剤などを使用しても良い。
また、原料の一つとして、木質セメント板の廃材を衝撃式粉砕機および／または擦過式粉砕機で平均粒径５０〜１５０μｍ程度に粉砕することによって製造された木質セメント板の廃材粉砕物を使用しても良い。該木質セメント板の廃材粉砕物を使用することで、製造コストを安くすることができるとともに、産業廃棄物を減らすことができる。
【００２１】
次に、本発明の複層構造の木質セメント板について説明する。
【００２２】
本発明の第１の複層構造の木質セメント板は、表層と芯層とからなり、表面が、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する表層からなり、該表層の固形分は全体の固形分の１０〜５０質量％であり、該表層の木質補強材は、該セメント系無機材で覆われ、更にその上を該ゾノトライトで覆われている。
セメント系無機材が２０〜６５質量％含有されているのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の表層は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、木質セメント板の表層は、比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。
木質補強材が５〜１８質量％含有されているのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の表層はたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。
ゾノトライトが５〜２０質量％含有されているのは、５質量％より少ないと、表層に含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、２０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
また、表層の固形分が、木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％であるのは、１０質量％より少ないと、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、５０質量％より多いと、プレス時の保形が困難であるとともに、木質セメント板は十分な強度を発現できないためである。
そして、表層の木質補強材は、セメント系無機材で覆われ、更にその上をゾノトライトで覆われているので、木質セメント板は十分な耐火性能を発現することができる。ゾノトライトの含有率が木質補強材の含有率以上であると、より確実に該ゾノトライトが該木質補強材を被覆するので、好ましい。
なお、表層は、木質セメント板の表面に意匠柄を成形する場合、成形性に大きな影響を与える。表層が、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていると、木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良いので、表層は、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていることが好ましい。また、表層、芯層ともに木質補強材を含有しているが、表層の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良いので、好ましい。
【００２３】
そして芯層は、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％含有している。
セメント系無機材が２０〜７０質量％含有されているのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の芯層は強度を発現できず、脆くなるためであり、７０質量％より多いと、木質セメント板の芯層の比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。
木質補強材が５〜１８質量％含有されているのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の芯層はたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。
なお、芯層は、木質セメント板の強度、たわみなどの物性に大きな影響を与える。芯層は、表層の原料よりも大きい原料により構成されていると、木質セメント板の強度やたわみなどが良いので、芯層は、表層の原料よりも大きい原料により構成されていることが好ましい。また、表層、芯層ともに木質補強材を含有しているが、芯層の木質補強材が、巾０．５〜３．０mm、長さ１．０〜２０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片、及び／又は直径０．１〜２．０mm、長さ２．０〜３５．０mmの分枝及び／又は彎曲及び／又は折曲した木質繊維束であると、木質セメント板の強度やたわみが良いので、好ましい。
【００２４】
更に、裏面に、裏層を有しても良い。
裏層は木質セメント板の裏面を覆っており、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有しており、該裏層の固形分は木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％であり、含有される該木質補強材は、該セメント系無機材で覆われ、更にその上を該ゾノトライトで覆われている。
セメント系無機材が２０〜６５質量％含有されているのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の裏層は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、木質セメント板の裏層の比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。
木質補強材が５〜１８質量％含有されているのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の裏層のたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。
ゾノトライトが５〜２０質量％含有されているのは、５質量％より少ないと、裏層に含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、２０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
なお、裏層が、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていると、木質セメント板の裏面の耐透水性が良いので、裏層は、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていることが好ましい。また、裏層も木質補強材を含有しているが、裏層の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、木質セメント板の裏面の耐透水性が良いので、好ましい。
また、裏層の固形分が、木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％であるのは、１０質量％より少ないと、木質セメント板の裏面の耐火性能や耐透水性が十分に改善されないためであり、２５質量％より多いと、木質セメント板は十分な強度を発現できないためである。更に、裏層を有する場合、表層の固形分と裏層の固形分の合計が２０質量％より少ないと、木質セメント板は耐火性能が十分に改善されず、５０質量％より多いと、木質セメント板は十分な強度を発現できないので、表層の固形分と裏層の固形分の合計は、木質セメント板全体の固形分の２０〜５０質量％であることが好ましい。
そして、裏層の木質補強材は、セメント系無機材で覆われ、更にその上をゾノトライトで覆われているので、得られた木質セメント板は十分な耐火性能を発現することができる。ゾノトライトの含有率が木質補強材の含有率以上であると、より確実に該ゾノトライトが該木質補強材を被覆するので、好ましい。
【００２５】
本発明の第２の複層構造の木質セメント板は、全ての層が、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有し、全ての層の木質補強材は、該セメント系無機材で覆われ、更にその上を該ゾノトライトで覆われている。
セメント系無機材が２０〜６５質量％含有されているのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、木質セメント板の比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。
木質補強材が５〜１８質量％含有されているのは、５質量％より少ないと、木質セメント板のたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。
ゾノトライトが５〜１０質量％含有されているのは、５質量％より少ないと、含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、１０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
全ての層の木質補強材は、セメント系無機材で覆われ、更にその上をゾノトライトで覆われているので、得られた木質セメント板は十分な耐火性能を発現することができる。ゾノトライトの含有率が木質補強材の含有率以上であると、より確実に該ゾノトライトが該木質補強材を被覆するので、好ましい。
なお、木質セメント板の表面に形成された表層は、木質セメント板の表面に意匠柄を成形する場合、成形性に大きな影響を与える。一方、それ以外の層は、木質セメント板の強度、たわみなどの物性に大きな影響を与える。表層が、他の層の原料よりも細かい原料により構成されていると、木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良いとともに、該木質セメント板の強度やたわみも良いので、表層は、他の層の原料よりも細かい原料により構成されていることが好ましい。また、表層の固形分が、木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％であると、木質セメント板は十分な成形性と耐透水性を有するとともに、強度やたわみも良いので、好ましい。更に、全ての層が木質補強材を含有しているが、表層の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、得られる木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良いので、好ましい。また、木質補強材が、巾０．５〜３．０mm、長さ１．０〜２０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片、及び／又は直径０．１〜２．０mm、長さ２．０〜３５．０mmの分枝及び／又は彎曲及び／又は折曲した木質繊維束である層を有すると、木質セメント板の強度やたわみが良いので、好ましい。
【００２６】
更に、裏面に、裏層を有しても良い。
裏層は木質セメント板の裏面を覆っており、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有しており、該裏層の固形分は木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％であり、含有される該木質補強材は、該セメント系無機材で覆われ、更にその上を該ゾノトライトで覆われている。
セメント系無機材が２０〜６５質量％含有されているのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の裏層は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、得られる木質セメント板の裏層は比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。
木質補強材が５〜１８質量％含有されているのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の裏層のたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の裏層の耐火性能が損なわれるためである。
ゾノトライトが５〜１０質量％含有されているのは、５質量％より少ないと、裏層に含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、１０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
なお、裏層が、表層と同じような細かい原料により構成されていると、木質セメント板の裏面の耐透水性が向上するので、裏層は、表層と同様な細かい原料により構成されていることが好ましい。また、裏層も木質補強材を含有しているが、裏層の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、得られる木質セメント板の裏面の耐透水性が良いので、好ましい。更に、裏層の固形分が、木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％であると、木質セメント板の裏面は十分な耐透水性を有するので、好ましい。なお、表層の固形分と裏層の固形分の合計が２０質量％より少ないと、木質セメント板は十分な耐透水性が得られず、５０質量％より多いと、木質セメント板は十分な強度を発現できないので、表層の固形分と裏層の固形分の合計は、木質セメント板全体の固形分の２０〜５０質量％であることが好ましい。
そして、裏層の木質補強材は、セメント系無機材で覆われ、更にその上をゾノトライトで覆われているので、得られた木質セメント板は十分な耐火性能を発現することができる。ゾノトライトの含有率が木質補強材の含有率以上であると、より確実に該ゾノトライトが該木質補強材を被覆するので、好ましい。
【００２７】
次に、本発明の木質セメント板の製造方法について説明する。
【００２８】
本発明の第１の製造方法は、表層と芯層からなる複層構造の木質セメント板の製造方法であって、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、型板の上に散布して、表層用マットを製造する工程と、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、該表層用マットの上に散布して、該表層用マットの上に芯層用マットを製造する工程と、得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程とを有する。
表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜６５質量％とするのは、セメント系無機材が２０質量％より少ないと、木質セメント板の表層は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、木質セメント板の表層は、比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。表層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の表層はたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。表層用原料混合物のゾノトライトを５〜２０質量％とするのは、５質量％より少ないと、表層に含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、２０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
また、表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物の製造は、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材の粉体及びその他の粉体原料を添加、攪拌して混合し、各原料を十分に混合させた後に、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加、攪拌して混合することにより行う。なお、ゾノトライトの脱水ケーキの濃度を１０〜３０％とするのは、濃度が１０％より小さいと、得られるマット、及び板の含水率が高くなりすぎるので、プレスの際に脱水割れを起こす、硬化後の型板脱型の際に曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生するためであり、濃度が３０％より大きいと、脱水するために要する設備、エネルギーコスト、時間が大きくなりすぎるためである。
このように、表層用マットを製造する工程では、含水率の高いゾノトライトの脱水ケーキを最後に添加するので、各原料が均一に分散することができ、得られる木質セメント板の品質が安定するとともに、十分な強度、耐凍結融解性能などの性能が得られる。また、木質補強材を、最初にセメント系無機材が覆い、更にその上をゾノトライトが覆うことができるので、得られる木質セメント板の耐火性能が向上する。
なお、表層用原料混合物の含水率は３０〜５０％とする必要があり、ゾノトライトの脱水ケーキを混合させても水分が不足する場合は、水を添加、攪拌し、十分に混合させる。その場合、水は、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加した後に添加することができるが、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材がより被覆しやすくなるので、好ましい。
一方、芯層用マットを製造する工程において、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％含有する芯層用原料混合物を製造する。芯層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜７０質量％とするのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の芯層は強度を発現できず、脆くなるためであり、７０質量％より多いと、木質セメント板の芯層の比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。芯層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の芯層はたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。
また、芯層用マットは、芯層用原料混合物を表層用マットの上に散布することにより製造するが、芯層用原料混合物の含水率も３０〜５０％とする必要がある。芯層用原料混合物において、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に水を添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材が被覆しやすくなり、好ましい。
なお、表層は、木質セメント板の表面に意匠柄を成形する場合、成形性に大きな影響を与え、芯層は、木質セメント板の強度、たわみなどの物性に大きな影響を与える。表層が、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていると、木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良いとともに、該木質セメント板の強度、たわみなどの物性も良いので、表層用原料混合物は、芯層用原料混合物の原料よりも細かい原料により構成されていることが好ましい。また、表層用原料混合物、芯層用原料混合物ともに木質補強材を含有しているが、表層用原料混合物の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、得られる木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良く、芯層用原料混合物の木質補強材が、巾０．５〜３．０mm、長さ１．０〜２０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片、及び／又は直径０．１〜２．０mm、長さ２．０〜３５．０mmの分枝及び／又は彎曲及び／又は折曲した木質繊維束であると、得られる木質セメント板の強度やたわみが良いので、好ましい。
そして、表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物の固形分は、木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％とする。表層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少ないと、得られる木質セメント板の表層の固形分は、該木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少なくなり、十分な耐火性能が得られない。一方、表層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の５０質量％より多いと、プレス時の保形が困難であるとともに、得られる木質セメント板は十分な強度を発現できない。表層用原料混合物の固形分を木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％として表層用マットを製造すると、表層の固形分は該木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％となり、十分な強度が得られるとともに、十分な耐火性能が得られる。
積層マットをプレス、硬化養生する工程において、プレスは、温度６０〜１００℃で２〜５ＭＰaの圧力を加えることにより行う。プレスされたマットは、型板を外して脱型した上で、常温養生又はオートクレーブ養生を行い、更に硬化させる。なお、オートクレーブ養生は、湿度８５％ＲＨ以上、温度１５０〜１８０℃で１０〜１８時間行う。
常温養生又はオートクレーブ養生後は、乾燥工程を経て、製品とする。
【００２９】
また、得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程の前に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、該芯層用マットの上に散布して、該芯層用マットの上に裏層用マットを製造する工程を追加し、得られる木質セメント板の裏面に、裏層を設けることもできる。
裏層用マットを製造する工程において、裏層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜６５質量％とするのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の裏層は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、木質セメント板の裏層の比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。裏層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の裏層のたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。裏層用原料混合物のゾノトライトを５〜２０質量％とするのは、５質量％より少ないと、裏層に含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、２０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
また、裏層用マットを製造する工程においても、裏層用原料混合物の製造は、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加、攪拌して混合し、各原料を十分に混合させた後に、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加、攪拌して混合することにより行う。なお、ゾノトライトの脱水ケーキの濃度を１０〜３０％とするのは、濃度が１０％より小さいと、得られるマット、及び板の含水率が高くなりすぎるので、プレスの際に脱水割れを起こす、硬化後の型板脱型の際に曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生するためであり、濃度が３０％より大きいと、脱水するために要する設備、エネルギーコスト、時間が大きくなりすぎるためである。
このように、裏層用マットを製造する工程においても、含水率の高いゾノトライトの脱水ケーキを最後に添加するので、各原料が均一に分散することができ、得られる木質セメント板の品質が安定するとともに、十分な強度、耐凍結融解性能などの性能が得られる。また、木質補強材を、最初にセメント系無機材が覆い、更にその上をゾノトライトが覆うことができるので、得られる木質セメント板の耐火性能が向上する。
また、裏層用原料混合物の含水率も３０〜５０％とする必要があり、ゾノトライトの脱水ケーキを混合させても水分が不足する場合は、水を添加、攪拌し、十分に混合させる。水は、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加した後に添加することができるが、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材がより被覆しやすくなるので、好ましい。
なお、裏層が、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていると、木質セメント板の裏面の耐透水性が良いので、裏層用原料混合物は、芯層用原料混合物の原料よりも細かい原料により構成されていることが好ましい。また、裏層用原料混合物も木質補強材を含有しているが、裏層用原料混合物の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、木質セメント板の裏面の耐透水性が良いので、好ましい。
そして、裏層用マットを製造する工程においても、裏層用原料混合物の固形分は、木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％とする。裏層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少ないと、得られる木質セメント板の裏層の固形分は、該木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少なくなり、耐火性能や裏面の耐透水性が十分に改善されない。一方、裏層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の２５質量％より多いと、得られる木質セメント板は十分な強度を発現できない。裏層用原料混合物の固形分を木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％として裏層用マットを製造すると、裏層の固形分は該木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％となり、十分な強度と裏面の耐透水性が得られるとともに、十分な耐火性能が得られる。更に、表層の固形分と裏層の固形分の合計が２０質量％より少ないと、得られる木質セメント板は十分な耐火性能と耐透水性が得られず、５０質量％より多いと、得られる木質セメント板は十分な強度を発現できないので、表層用原料混合物の固形分と裏層用原料混合物の固形分の合計を木質セメント板全体の固形分の２０〜５０質量％となるようにし、該表層用原料混合物と該裏層用原料混合物を散布して、表層の固形分と裏層の固形分の合計が木質セメント板全体の固形分の２０〜５０質量％となるようにすることが好ましい。
【００３０】
以上のように、第１の製造方法によれば、木質セメント板の表層に含有される木質補強材はセメント系無機材で覆われ、更にその上をゾノトライトで覆われるので、得られた木質セメント板は十分な耐火性を発現することができる。また、湿式製法に比べると、製造において発生する排水の量は極めて少なく、排水処理設備は小規模で良く、排水の処理費は極めて安い。更に、原料が排水とともに流出することがなく、セメント系無機材に起因する詰まりも発生しにくく、プレスした際に、マットの含水率が高すぎて脱水割れを起こすことや、硬化後の型板脱型の際に、板の含水率が高すぎて曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生することはない。
【００３１】
本発明の第２の製造方法は、表層と芯層からなる複層構造の木質セメント板の製造方法であって、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、型板の上に散布して、表層用マットを製造する工程と、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、該表層用マットの上に散布して、該表層用マットの上に芯層用マットを製造する工程と、得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程とを有する。
表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜６５質量％とするのは、セメント系無機材が２０質量％より少ないと、木質セメント板の表層は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、木質セメント板の表層は、比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。表層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の表層はたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。表層用原料混合物のゾノトライトを５〜１０質量％とするのは、５質量％より少ないと、表層に含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、１０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
また、表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物の製造は、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材の粉体及びその他の粉体原料を添加、攪拌して混合し、各原料を十分に混合させた後に、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加、攪拌して混合することにより行う。なお、ゾノトライトの脱水ケーキの濃度を１０〜３０％とするのは、濃度が１０％より小さいと、得られるマット、及び板の含水率が高くなりすぎるので、プレスの際に脱水割れを起こす、硬化後の型板脱型の際に曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生するためであり、濃度が３０％より大きいと、脱水するために要する設備、エネルギーコスト、時間が大きくなりすぎるためである。
このように、表層用マットを製造する工程では、含水率の高いゾノトライトの脱水ケーキを最後に添加するので、各原料が均一に分散することができ、得られる木質セメント板の品質が安定するとともに、十分な強度、耐凍結融解性能などの性能が得られる。また、木質補強材を、最初にセメント系無機材が覆い、更にその上をゾノトライトが覆うことができるので、得られる木質セメント板の耐火性能が向上する。
なお、表層用原料混合物の含水率は３０〜５０％とする必要があり、ゾノトライトの脱水ケーキを混合させても水分が不足する場合は、水を添加、攪拌し、十分に混合させる。その場合、水は、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加した後に添加することができるが、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材がより被覆しやすくなるので、好ましい。
一方、芯層用マットを製造する工程において、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する芯層用原料混合物を製造する。芯層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜７０質量％とするのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の芯層は強度を発現できず、脆くなるためであり、７０質量％より多いと、木質セメント板の芯層の比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。芯層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の芯層はたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。芯層用原料混合物のゾノトライトが５〜１０質量％含有されているのは、５質量％より少ないと、含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、１０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
芯層用マットを製造する工程においても、芯層用原料混合物の製造は、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材の粉体及びその他の粉体原料を添加、攪拌して混合し、各原料を十分に混合させた後に、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加、攪拌して混合することにより行う。なお、ゾノトライトの脱水ケーキの濃度を１０〜３０％とするのは、濃度が１０％より小さいと、得られるマット、及び板の含水率が高くなりすぎるので、プレスの際に脱水割れを起こす、硬化後の型板脱型の際に曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生するためであり、濃度が３０％より大きいと、脱水するために要する設備、エネルギーコスト、時間が大きくなりすぎるためである。
このように、芯層用マットを製造する工程でも、含水率の高いゾノトライトの脱水ケーキを最後に添加するので、各原料が均一に分散することができ、得られる木質セメント板の品質が安定するとともに、十分な強度、耐凍結融解性能などの性能が得られる。また、木質補強材を、最初にセメント系無機材が覆い、更にその上をゾノトライトが覆うことができるので、得られる木質セメント板の耐火性能が向上する。
また、芯層用原料混合物の含水率も３０〜５０％とする必要があり、ゾノトライトの脱水ケーキを混合させても水分が不足する場合は、水を添加、攪拌し、十分に混合させる。その場合、水は、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加した後に添加することができるが、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材がより被覆しやすくなるので、好ましい。
なお、表層は、木質セメント板の表面に意匠柄を成形する場合、成形性に大きな影響を与え、芯層は、木質セメント板の強度、たわみなどの物性に大きな影響を与える。表層が、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていると、木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良いとともに、該木質セメント板の強度、たわみなどの物性も良いので、表層用原料混合物は、芯層用原料混合物の原料よりも細かい原料により構成されていることが好ましい。また、表層用原料混合物、芯層用原料混合物ともに木質補強材を含有しているが、表層用原料混合物の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、得られる木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良く、芯層用原料混合物の木質補強材が、巾０．５〜３．０mm、長さ１．０〜２０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片、及び／又は直径０．１〜２．０mm、長さ２．０〜３５．０mmの分枝及び／又は彎曲及び／又は折曲した木質繊維束であると、得られる木質セメント板の強度やたわみが良いので、好ましい。
更に、表層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少ないと、得られる木質セメント板の表層の固形分は、該木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少なくなり、十分な成形性が得られず、表層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の５０質量％より多いと、得られる木質セメント板が十分な強度を発現できないので、表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物の固形分は、木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％とする。表層用原料混合物の固形分を木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％として表層用マットを製造すると、表層の固形分は該木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％となり、十分な強度が得られるとともに、十分な成形性が得られる。
積層マットをプレス、硬化養生する工程において、プレスは、温度６０〜１００℃で２〜５ＭＰaの圧力を加えることにより行う。プレスされたマットは、型板を外して脱型した上で、常温養生又はオートクレーブ養生を行い、更に硬化させる。なお、オートクレーブ養生は、湿度８５％ＲＨ以上、温度１５０〜１８０℃で１０〜１８時間行う。
常温養生又はオートクレーブ養生後は、乾燥工程を経て、製品とする。
【００３２】
また、得られた積層マットをプレス、硬化養生する工程の前に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、該芯層用マットの上に散布して、該芯層用マットの上に裏層用マットを製造する工程を追加し、得られる木質セメント板の裏面に、裏層を設けることもできる。
裏層用マットを製造する工程において、裏層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜６５質量％とするのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の裏層は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、木質セメント板の裏層の比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。裏層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の裏層のたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。裏層用原料混合物のゾノトライトを５〜１０質量％とするのは、５質量％より少ないと、裏層に含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、１０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
また、裏層用マットを製造する工程においても、裏層用原料混合物の製造は、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加、攪拌して混合し、各原料を十分に混合させた後に、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加、攪拌して混合することにより行う。なお、ゾノトライトの脱水ケーキの濃度を１０〜３０％とするのは、濃度が１０％より小さいと、得られるマット、及び板の含水率が高くなりすぎるので、プレスの際に脱水割れを起こす、硬化後の型板脱型の際に曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生するためであり、濃度が３０％より大きいと、脱水するために要する設備、エネルギーコスト、時間が大きくなりすぎるためである。
このように、裏層用マットを製造する工程においても、含水率の高いゾノトライトの脱水ケーキを最後に添加するので、各原料が均一に分散することができ、得られる木質セメント板の品質が安定するとともに、十分な強度、耐凍結融解性能などの性能が得られる。また、木質補強材を、最初にセメント系無機材が覆い、更にその上をゾノトライトが覆うことができるので、得られる木質セメント板の耐火性能が向上する。
また、裏層用原料混合物の含水率も３０〜５０％とする必要があり、ゾノトライトの脱水ケーキを混合させても水分が不足する場合は、水を添加、攪拌し、十分に混合させる。その場合、水は、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加した後に添加することができるが、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材がより被覆しやすくなるので、好ましい。
なお、裏層が、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていると、木質セメント板の裏面の耐透水性が良いので、裏層用原料混合物は、芯層用原料混合物の原料よりも細かい原料により構成されていることが好ましい。また、裏層用原料混合物も木質補強材を含有しているが、裏層用原料混合物の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、木質セメント板の裏面の耐透水性が良いので、好ましい。
そして、裏層用マットを製造する工程においても、裏層用原料混合物の固形分は、木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％とする。裏層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少ないと、得られる木質セメント板の裏層の固形分は、該木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少なくなり、裏面の耐透水性が十分に改善されない。一方、裏層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の２５質量％より多いと、得られる木質セメント板は十分な強度を発現できない。裏層用原料混合物の固形分を木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％として裏層用マットを製造すると、裏層の固形分は該木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％となり、十分な強度と裏面の耐透水性が得られる。更に、表層の固形分と裏層の固形分の合計が２０質量％より少ないと、得られる木質セメント板は十分な耐透水性が得られず、５０質量％より多いと、得られる木質セメント板は十分な強度を発現できないので、表層用原料混合物の固形分と裏層用原料混合物の固形分の合計を木質セメント板全体の固形分の２０〜５０質量％となるようにし、該表層用原料混合物と該裏層用原料混合物を散布して、表層の固形分と裏層の固形分の合計が木質セメント板全体の固形分の２０〜５０質量％となるようにすることが好ましい。
【００３３】
以上のように、第２の製造方法においても、木質セメント板に含有される木質補強材はセメント系無機材で覆われ、更にその上をゾノトライトで覆われるので、得られた木質セメント板は十分な耐火性を発現することができる。また、湿式製法に比べると、製造において発生する排水の量は極めて少なく、排水処理設備は小規模で良く、排水の処理費は極めて安い。更に、原料が排水とともに流出することがなく、セメント系無機材に起因する詰まりも発生しにくく、プレスした際に、マットの含水率が高すぎて脱水割れを起こすことや、硬化後の型板脱型の際に、板の含水率が高すぎて曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生することはない。
【００３４】
本発明の第３の製造方法は、表層と芯層からなる複層構造の木質セメント板の製造方法であって、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、搬送板の上に散布して、芯層用マットを製造する工程と、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、該芯層用マットの上に該表層用原料混合物を散布して、該芯層用マットの上に表層用マットを製造する工程と、得られた積層マットの上に型板を積載し、プレス、硬化養生する工程とを有する。
芯層用マットを製造する工程において、芯層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜７０質量％とするのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の芯層は強度を発現できず、脆くなるためであり、７０質量％より多いと、木質セメント板の芯層の比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。芯層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の芯層はたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。
芯層用マットは、芯層用原料混合物を搬送板の上に散布することにより製造するが、芯層用原料混合物の含水率は３０〜５０％とする必要がある。芯層用原料混合物において、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に水を添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材が被覆しやすくなり、好ましい。
一方、表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜６５質量％とするのは、セメント系無機材が２０質量％より少ないと、木質セメント板の表層は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、木質セメント板の表層は、比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。表層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の表層はたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。表層用原料混合物のゾノトライトを５〜２０質量％とするのは、５質量％より少ないと、表層に含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、２０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
また、表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物の製造は、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加、攪拌して混合し、各原料を十分に混合させた後に、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加、攪拌して混合することにより行う。なお、ゾノトライトの脱水ケーキの濃度を１０〜３０％とするのは、濃度が１０％より小さいと、得られるマット、及び板の含水率が高くなりすぎるので、プレスの際に脱水割れを起こす、硬化後の型板脱型の際に曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生するためであり、濃度が３０％より大きいと、脱水するために要する設備、エネルギーコスト、時間が大きくなりすぎるためである。
このように、表層用マットを製造する工程では、含水率の高いゾノトライトの脱水ケーキを最後に添加するので、各原料が均一に分散することができ、得られる木質セメント板の品質が安定するとともに、十分な強度、耐凍結融解性能などの性能が得られる。また、木質補強材を、最初にセメント系無機材が覆い、更にその上をゾノトライトが覆うことができるので、得られる木質セメント板の耐火性能が向上する。
なお、表層用原料混合物の含水率も３０〜５０％とする必要があり、ゾノトライトの脱水ケーキを混合させても水分が不足する場合は、水を添加、攪拌し、十分に混合させる。その場合、水は、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加した後に添加することができるが、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材がより被覆しやすくなるので、好ましい。
また、表層は、木質セメント板の表面に意匠柄を成形する場合、成形性に大きな影響を与え、芯層は、木質セメント板の強度、たわみなどの物性に大きな影響を与える。表層が、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていると、木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良いとともに、該木質セメント板の強度、たわみなどの物性も良いので、表層用原料混合物は、芯層用原料混合物の原料よりも細かい原料により構成されていることが好ましい。また、表層用原料混合物、芯層用原料混合物ともに木質補強材を含有しているが、表層用原料混合物の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、得られる木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良く、芯層用原料混合物の木質補強材が、巾０．５〜３．０mm、長さ１．０〜２０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片、及び／又は直径０．１〜２．０mm、長さ２．０〜３５．０mmの分枝及び／又は彎曲及び／又は折曲した木質繊維束であると、得られる木質セメント板の強度やたわみが良いので、好ましい。
そして、表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物の固形分は、木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％とする。表層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少ないと、得られる木質セメント板の表層の固形分は、該木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少なくなり、十分な耐火性能が得られない。一方、表層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の５０質量％より多いと、プレス時の保形が困難であるとともに、得られる木質セメント板は十分な強度を発現できない。表層用原料混合物の固形分を木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％として表層用マットを製造すると、表層の固形分は該木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％となり、十分な強度が得られるとともに、十分な耐火性能が得られる。
積層マットをプレス、硬化養生する工程において、プレスは、温度６０〜１００℃で２〜５ＭＰaの圧力を加えることにより行う。プレスされたマットは、型板を外して脱型した上で、常温養生又はオートクレーブ養生を行い、更に硬化させる。なお、オートクレーブ養生は、湿度８５％ＲＨ以上、温度１５０〜１８０℃で１０〜１８時間行う。
常温養生又はオートクレーブ養生後は、乾燥工程を経て、製品とする。
【００３５】
また、芯層用原料混合物を散布する前の搬送板の上に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜２０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、該搬送板の上に散布して、芯層用マットよりも先に裏層用マットを製造する工程を追加し、得られる木質セメント板の裏面に、裏層を設けることもできる。
裏層用マットを製造する工程において、裏層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜６５質量％とするのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の裏層は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、木質セメント板の裏層の比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。裏層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の裏層のたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。裏層用原料混合物のゾノトライトを５〜２０質量％とするのは、５質量％より少ないと、裏層に含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、２０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
また、裏層用マットを製造する工程においても、裏層用原料混合物の製造は、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加、攪拌して混合し、各原料を十分に混合させた後に、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加、攪拌して混合することにより行う。なお、ゾノトライトの脱水ケーキの濃度を１０〜３０％とするのは、濃度が１０％より小さいと、得られるマット、及び板の含水率が高くなりすぎるので、プレスの際に脱水割れを起こす、硬化後の型板脱型の際に曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生するためであり、濃度が３０％より大きいと、脱水するために要する設備、エネルギーコスト、時間が大きくなりすぎるためである。
このように、裏層用マットを製造する工程においても、含水率の高いゾノトライトの脱水ケーキを最後に添加するので、各原料が均一に分散することができ、得られる木質セメント板の品質が安定するとともに、十分な強度、耐凍結融解性能などの性能が得られる。また、木質補強材を、最初にセメント系無機材が覆い、更にその上をゾノトライトが覆うことができるので、得られる木質セメント板の耐火性能が向上する。
また、裏層用原料混合物の含水率も３０〜５０％とする必要があり、ゾノトライトの脱水ケーキを混合させても水分が不足する場合は、水を添加、攪拌し、十分に混合させる。水は、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加した後に添加することができるが、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材がより被覆しやすくなるので、好ましい。
なお、裏層が、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていると、木質セメント板の裏面の耐透水性が良いので、裏層用原料混合物は、芯層用原料混合物の原料よりも細かい原料により構成されていることが好ましい。また、裏層用原料混合物も木質補強材を含有しているが、裏層用原料混合物の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、木質セメント板の裏面の耐透水性が良いので、好ましい。
そして、裏層用マットを製造する工程においても、裏層用原料混合物の固形分は、木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％とする。裏層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少ないと、得られる木質セメント板の裏層の固形分は、該木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少なくなり、耐火性能や裏面の耐透水性が十分に改善されない。一方、裏層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の２５質量％より多いと、得られる木質セメント板は十分な強度を発現できない。裏層用原料混合物の固形分を木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％として裏層用マットを製造すると、裏層の固形分は該木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％となり、十分な強度と裏面の耐透水性が得られるとともに、十分な耐火性能が得られる。更に、表層の固形分と裏層の固形分の合計が２０質量％より少ないと、得られる木質セメント板は十分な耐火性能と耐透水性が得られず、５０質量％より多いと、得られる木質セメント板は十分な強度を発現できないので、表層用原料混合物の固形分と裏層用原料混合物の固形分の合計を木質セメント板全体の固形分の２０〜５０質量％となるようにし、該表層用原料混合物と該裏層用原料混合物を散布して、表層の固形分と裏層の固形分の合計が木質セメント板全体の固形分の２０〜５０質量％となるようにすることが好ましい。
【００３６】
以上のように、第３の製造方法においても、木質セメント板の表層に含有される木質補強材はセメント系無機材で覆われ、更にその上をゾノトライトで覆われるので、得られた木質セメント板は十分な耐火性を発現することができる。また、湿式製法に比べると、製造において発生する排水の量は極めて少なく、排水処理設備は小規模で良く、排水の処理費は極めて安い。更に、原料が排水とともに流出することがなく、セメント系無機材に起因する詰まりも発生しにくく、プレスした際に、マットの含水率が高すぎて脱水割れを起こすことや、硬化後の型板脱型の際に、板の含水率が高すぎて曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生することはない。
【００３７】
本発明の第４の製造方法は、表層と芯層からなる複層構造の木質セメント板の製造方法であって、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する芯層用原料混合物を製造し、搬送板の上に散布して、芯層用マットを製造する工程と、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する表層用原料混合物を製造し、該芯層用マットの上に該表層用原料混合物を散布して、該芯層用マットの上に表層用マットを製造する工程と、得られた積層マットの上に型板を積載し、プレス、硬化養生する工程とを有する。
表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜６５質量％とするのは、セメント系無機材が２０質量％より少ないと、木質セメント板の表層は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、木質セメント板の表層は、比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。表層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の表層はたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。表層用原料混合物のゾノトライトを５〜１０質量％とするのは、５質量％より少ないと、表層に含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、１０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
また、表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物の製造は、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材の粉体及びその他の粉体原料を添加、攪拌して混合し、各原料を十分に混合させた後に、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加、攪拌して混合することにより行う。なお、ゾノトライトの脱水ケーキの濃度を１０〜３０％とするのは、濃度が１０％より小さいと、得られるマット、及び板の含水率が高くなりすぎるので、プレスの際に脱水割れを起こす、硬化後の型板脱型の際に曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生するためであり、濃度が３０％より大きいと、脱水するために要する設備、エネルギーコスト、時間が大きくなりすぎるためである。
このように、表層用マットを製造する工程では、含水率の高いゾノトライトの脱水ケーキを最後に添加するので、各原料が均一に分散することができ、得られる木質セメント板の品質が安定するとともに、十分な強度、耐凍結融解性能などの性能が得られる。また、木質補強材を、最初にセメント系無機材が覆い、更にその上をゾノトライトが覆うことができるので、得られる木質セメント板の耐火性能が向上する。
なお、表層用原料混合物の含水率は３０〜５０％とする必要があり、ゾノトライトの脱水ケーキを混合させても水分が不足する場合は、水を添加、攪拌し、十分に混合させる。その場合、水は、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加した後に添加することができるが、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材がより被覆しやすくなるので、好ましい。
一方、芯層用マットを製造する工程において、セメント系無機材を２０〜７０質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する芯層用原料混合物を製造する。芯層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜７０質量％とするのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の芯層は強度を発現できず、脆くなるためであり、７０質量％より多いと、木質セメント板の芯層の比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。芯層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の芯層はたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。芯層用原料混合物のゾノトライトが５〜１０質量％含有されているのは、５質量％より少ないと、含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、１０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
芯層用マットを製造する工程においても、芯層用原料混合物の製造は、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材の粉体及びその他の粉体原料を添加、攪拌して混合し、各原料を十分に混合させた後に、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加、攪拌して混合することにより行う。なお、ゾノトライトの脱水ケーキの濃度を１０〜３０％とするのは、濃度が１０％より小さいと、得られるマット、及び板の含水率が高くなりすぎるので、プレスの際に脱水割れを起こす、硬化後の型板脱型の際に曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生するためであり、濃度が３０％より大きいと、脱水するために要する設備、エネルギーコスト、時間が大きくなりすぎるためである。
このように、芯層用マットを製造する工程でも、含水率の高いゾノトライトの脱水ケーキを最後に添加するので、各原料が均一に分散することができ、得られる木質セメント板の品質が安定するとともに、十分な強度、耐凍結融解性能などの性能が得られる。また、木質補強材を、最初にセメント系無機材が覆い、更にその上をゾノトライトが覆うことができるので、得られる木質セメント板の耐火性能が向上する。
また、芯層用原料混合物の含水率も３０〜５０％とする必要があり、ゾノトライトの脱水ケーキを混合させても水分が不足する場合は、水を添加、攪拌し、十分に混合させる。その場合、水は、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加した後に添加することができるが、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材がより被覆しやすくなるので、好ましい。
なお、表層は、木質セメント板の表面に意匠柄を成形する場合、成形性に大きな影響を与え、芯層は、木質セメント板の強度、たわみなどの物性に大きな影響を与える。表層が、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていると、木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良いとともに、該木質セメント板の強度、たわみなどの物性も良いので、表層用原料混合物は、芯層用原料混合物の原料よりも細かい原料により構成されていることが好ましい。また、表層用原料混合物、芯層用原料混合物ともに木質補強材を含有しているが、表層用原料混合物の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、得られる木質セメント板の表面の成形性と耐透水性が良く、芯層用原料混合物の木質補強材が、巾０．５〜３．０mm、長さ１．０〜２０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片、及び／又は直径０．１〜２．０mm、長さ２．０〜３５．０mmの分枝及び／又は彎曲及び／又は折曲した木質繊維束であると、得られる木質セメント板の強度やたわみが良いので、好ましい。
更に、表層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少ないと、得られる木質セメント板の表層の固形分は、該木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少なくなり、十分な成形性が得られず、表層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の５０質量％より多いと、得られる木質セメント板が十分な強度を発現できないので、表層用マットを製造する工程において、表層用原料混合物の固形分は、木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％とする。表層用原料混合物の固形分を木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％として表層用マットを製造すると、表層の固形分は該木質セメント板全体の固形分の１０〜５０質量％となり、十分な強度が得られるとともに、十分な成形性が得られる。
積層マットをプレス、硬化養生する工程において、プレスは、温度６０〜１００℃で２〜５ＭＰaの圧力を加えることにより行う。プレスされたマットは、型板を外して脱型した上で、常温養生又はオートクレーブ養生を行い、更に硬化させる。なお、オートクレーブ養生は、湿度８５％ＲＨ以上、温度１５０〜１８０℃で１０〜１８時間行う。
常温養生又はオートクレーブ養生後は、乾燥工程を経て、製品とする。
【００３８】
また、芯層用原料混合物を散布する前の搬送板の上に、セメント系無機材を２０〜６５質量％、木質補強材を５〜１８質量％、ゾノトライトを５〜１０質量％含有する裏層用原料混合物を製造し、該搬送板の上に散布して、芯層用マットよりも先に裏層用マットを製造する工程を追加し、得られる木質セメント板の裏面に、裏層を設けることもできる。
裏層用マットを製造する工程において、裏層用原料混合物のセメント系無機材を２０〜６５質量％とするのは、２０質量％より少ないと、木質セメント板の裏層は強度を発現できず、脆くなるためであり、６５質量％より多いと、木質セメント板の裏層の比重が高くなるとともにたわみが少なくなり、堅くて重く、運搬しづらく、作業性、釘打ち性能等の施工性に問題が発生するためである。裏層用原料混合物の木質補強材を５〜１８質量％とするのは、５質量％より少ないと、木質セメント板の裏層のたわみが少なくなり、十分な補強効果が得られないためであり、１８質量％より多いと、木質セメント板の耐火性能が損なわれるためである。裏層用原料混合物のゾノトライトを５〜１０質量％とするのは、５質量％より少ないと、裏層に含有される木質補強材を十分に覆うことができず、木質セメント板は十分な耐火性能が得られないためであり、１０質量％より多いと、プレス時の保形が困難なためである。
裏層用マットを製造する工程においても、裏層用原料混合物の製造は、木質補強材を分散させた後に、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加、攪拌して混合し、各原料を十分に混合させた後に、濃度が１０〜３０％のゾノトライトの脱水ケーキを添加、攪拌して混合することにより行う。なお、ゾノトライトの脱水ケーキの濃度を１０〜３０％とするのは、濃度が１０％より小さいと、得られるマット、及び板の含水率が高くなりすぎるので、プレスの際に脱水割れを起こす、硬化後の型板脱型の際に曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生するためであり、濃度が３０％より大きいと、脱水するために要する設備、エネルギーコスト、時間が大きくなりすぎるためである。
このように、裏層用マットを製造する工程においても、含水率の高いゾノトライトの脱水ケーキを最後に添加するので、各原料が均一に分散することができ、得られる木質セメント板の品質が安定するとともに、十分な強度、耐凍結融解性能などの性能が得られる。また、木質補強材を、最初にセメント系無機材が覆い、更にその上をゾノトライトが覆うことができるので、得られる木質セメント板の耐火性能が向上する。
また、裏層用原料混合物の含水率も３０〜５０％とする必要があり、ゾノトライトの脱水ケーキを混合させても水分が不足する場合は、水を添加、攪拌し、十分に混合させる。その場合、水は、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加する前、及び／又はゾノトライトの脱水ケーキを添加した後に添加することができるが、セメント系無機材及びその他の粉体原料を添加する前に添加すると、木質補強材の表面にセメント系無機材がより被覆しやすくなるので、好ましい。
なお、裏層が、芯層の原料よりも細かい原料により構成されていると、木質セメント板の裏面の耐透水性が良いので、裏層用原料混合物は、芯層用原料混合物の原料よりも細かい原料により構成されていることが好ましい。また、裏層用原料混合物も木質補強材を含有しているが、裏層用原料混合物の木質補強材が、２０〜５０メッシュの木粉、及び／又は巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片であると、木質セメント板の裏面の耐透水性が良いので、好ましい。
そして、裏層用マットを製造する工程においても、裏層用原料混合物の固形分は、木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％とする。裏層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少ないと、得られる木質セメント板の裏層の固形分は、該木質セメント板全体の固形分の１０質量％より少なくなり、裏面の耐透水性が十分に改善されない。一方、裏層用原料混合物の固形分が木質セメント板全体の固形分の２５質量％より多いと、得られる木質セメント板は十分な強度を発現できない。裏層用原料混合物の固形分を木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％として裏層用マットを製造すると、裏層の固形分は該木質セメント板全体の固形分の１０〜２５質量％となり、十分な強度と裏面の耐透水性が得られる。更に、表層の固形分と裏層の固形分の合計が２０質量％より少ないと、得られる木質セメント板は十分な耐透水性が得られず、５０質量％より多いと、得られる木質セメント板は十分な強度を発現できないので、表層用原料混合物の固形分と裏層用原料混合物の固形分の合計を木質セメント板全体の固形分の２０〜５０質量％となるようにし、該表層用原料混合物と該裏層用原料混合物を散布して、表層の固形分と裏層の固形分の合計が木質セメント板全体の固形分の２０〜５０質量％となるようにすることが好ましい。
【００３９】
以上のように、第４の製造方法においても、木質セメント板に含有される木質補強材はセメント系無機材で覆われ、更にその上をゾノトライトで覆われるので、得られた木質セメント板は十分な耐火性を発現することができる。また、湿式製法に比べると、製造において発生する排水の量は極めて少なく、排水処理設備は小規模で良く、排水の処理費は極めて安い。更に、原料が排水とともに流出することがなく、セメント系無機材に起因する詰まりも発生しにくく、プレスした際に、マットの含水率が高すぎて脱水割れを起こすことや、硬化後の型板脱型の際に、板の含水率が高すぎて曲げ強度が低下し、ライン上でハンドリングできないなどの問題が発生することはない。
【００４０】
次に、本発明の実施例をあげる。
【００４１】
表１に示す原料配合比率、製造条件にて原料を混合して原料混合物を製造し、得られた表層用原料混合物を型板の表面上に散布し、次いで芯層用原料混合物、裏層用原料混合物の順に散布して積層マットを製造し、得られた積層マットをプレス、養生して、実施例１〜５、及び比較例１〜７を製造した。なお、ゾノトライトは、フィルタープレスにより脱水した、濃度が２０％の脱水ケーキを使用した。また、表層用原料混合物と裏層用原料混合物には、巾０．５〜２．０mm、長さ１．０〜１０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片を使用し、芯層用原料混合物には、巾０．５〜３．０mm、長さ１．０〜２０．０mm、アスペクト比２０〜３０の木片を使用した。更に、プレスは得られるマットの厚さが１６mmとなるように２〜５ＭＰaの圧力を加えることにより行い、プレスされたマットは、型板を外して脱型した上で、湿度８５％ＲＨ以上、温度１５０〜１８０℃で１１時間オートクレーブ養生した。
そして、散布する際に原料混合物の混合具合を確認するとともに、得られた実施例１〜５、及び比較例１〜７の各木質セメント板について、比重、厚さ、コーンカロリーメーターによる総発熱量を測定したので、その結果も表１に示す。
なお、コーンカロリーメーターによる総発熱量は、ＩＳＯ５６６０に準じて測定した。
【００４２】
【表１】
2010254502.tif 000002
【００４３】
実施例１〜５の木質セメント板は、ゾノトライトを添加していない比較例１に比べるとコーンカロリーメーターによる総発熱量は低く、得られた木質セメント板の耐火性能が向上していた。また、実施例１〜５の木質セメント板を用いて運搬、及び施工作業を行ったが支障はなかった。
表層にのみゾノトライトが配合されており、該ゾノトライトを表層固形分に対し３０質量％添加した比較例２は、コーンカロリーメーターによる総発熱量は低く、耐火性能に優れるが、運搬、及び施工作業時に板に亀裂、破損が生じるなどの不具合が発生した。比較例２はプレス時に原料混合物の一部が流出しており、それにより強度が低下したと考えられる。
表層と裏層にのみゾノトライトが配合されており、該ゾノトライトを表層固形分、裏層固形分に対しそれぞれ３０質量％添加した比較例３は、コーンカロリーメーターによる総発熱量は低く、耐火性能に優れるが、運搬、及び施工作業時に板に亀裂、破損が生じるなどの不具合が発生した。比較例３もプレス時に原料混合物の一部が流出しており、それにより強度が低下したと考えられる。
全層にゾノトライトが配合されており、該ゾノトライトを各層の固形分に対しそれぞれ２０質量％添加した比較例４は、コーンカロリーメーターによる総発熱量は低く、耐火性能に優れるが、運搬、及び施工作業時に板に亀裂、破損が生じるなどの不具合が発生した。比較例４もプレス時に原料混合物の一部が流出しており、それにより強度が低下したと考えられる。
木片、ゾノトライト、粉体原料の順に原料を混合した比較例５は、原料の混合順番のみが異なる同一配合の実施例２と比べると、コーンカロリーメーターによる総発熱量が大きく、耐火性能に劣った。また、運搬、及び施工作業時に板に亀裂、破損が生じるなどの不具合が発生した。これは、比較例５では原料が均一に混合されず、原料の固まりが存在したためだと考えられる。
同様に、木片、ゾノトライト、粉体原料の順に原料を混合した比較例６も、原料の混合順番のみが異なる同一配合の実施例４と比べると、コーンカロリーメーターによる総発熱量が大きく、耐火性能に劣り、更に、運搬、及び施工作業時に板に亀裂、破損が生じるなどの不具合が発生した。木片、ゾノトライト、粉体原料の順に原料を混合した比較例７も、原料の混合順番のみが異なる同一配合の実施例５と比べると、コーンカロリーメーターによる総発熱量が大きく、耐火性能に劣り、更に、運搬、及び施工作業時に板に亀裂、破損が生じるなどの不具合が発生した。比較例６、７では原料が均一に混合されず、原料の固まりが存在したためだと考えられる。
【００４４】
以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載の発明の範囲内において種々の変形態を取り得る。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上説明したように、本発明によれば、耐火性能に優れた木質セメント板、及び生産性に優れた該木質セメント板の製造方法を提供することができる。